電站鍋爐爐內(nèi)氣體成分濃度場檢測技術(shù)的研究.pdf

1、電站鍋爐等可控燃燒空間內(nèi)燃燒氣體產(chǎn)物濃度及其分布的在線測量對于實現(xiàn)燃燒優(yōu)化，提高燃燒效率和火焰品質(zhì)，減少污染物的排放具有十分重要的意義。可調(diào)諧激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)是一種新興的氣體成分光譜學測量技術(shù)，憑借高光譜分辨率、高準確度、響應速度快、高靈敏度以及不易受其他氣體干擾等特點，成為大氣痕量氣體、工業(yè)漏氣、高溫高速尾焰尾氣等的有效監(jiān)測手段。將TDLAS技術(shù)結(jié)合層析成像技術(shù)應用到火電站鍋爐爐內(nèi)氣體成分濃度場的成像測量能充分發(fā)揮其技術(shù)

2、優(yōu)勢，實現(xiàn)非接觸實時在線測量，但也面臨高溫負壓環(huán)境影響中心譜線線型、大空間中測量結(jié)果準確度受光束數(shù)量和光路布置方式影響、粉塵等顆粒物影響激光吸收和透射等問題。
　　本文主要針對氣體成分復雜、固體顆粒物較多的電站鍋爐，基于近紅外波段可調(diào)諧激光吸收層析成像技術(shù)，研究爐內(nèi)關(guān)鍵氣體成分的濃度及其分布的檢測方法和技術(shù)。首先基于Beer-Lambert定律結(jié)合可調(diào)諧激光吸收光譜技術(shù)，對氣體濃度和溫度的反演計算式進行了理論推導，分析選定掃描波長

3、直接吸收法作為優(yōu)選的濃度測量方法。在實驗室搭建了單光路短光程氣體濃度測量實驗系統(tǒng)，并對系統(tǒng)中的激光器等關(guān)鍵設備進行了性能標定，設計了單光程直接透射式氣體吸收池;基于該實驗平臺完成了對一系列不同濃度CO2待測氣的測量研究，結(jié)果表明該實驗系統(tǒng)能準確測量20％-100％濃度的CO2待測氣，其主要誤差來源于相鄰譜線的干擾以及掃描波長范圍的局限性。最后，基于在計算機中構(gòu)建的二維數(shù)值仿真模型，仿真研究了投影路徑數(shù)量及其布置方式對成像測量的影響規(guī)律，